Схема на системата за водно охлаждане
Двигателят на трактора работи нормално само при определен топлинен режим.
Ако главата на цилиндъра, цилиндрите, буталата и други части са прегрети, условията на тяхното смазване се влошават; повишено триене и износване на части; цилиндрите са слабо пълни с въздух; празнините в ставите на частите стават недостатъчни; възможно блокиране на буталата в цилиндрите.
При преохлаждане на двигателя на трактора се увеличават топлинните загуби; горивото се изпарява слабо, запалва се трудно и изгаря непълно, което намалява мощността и ефективността на двигателя; износването на частите се увеличава рязко, тъй като поради увеличеното забавяне на самозапалването на горивото се увеличава твърдостта на работата и поради кондензацията на продуктите от горенето, цилиндрите, буталата и буталните пръстени са подложени на силна корозия.
Най-благоприятният термичен режим на работа на двигателя на трактора се поддържа от охладителната система, която отвежда излишната топлина от частите и я предава на въздуха.
Ако топлината се отделя от охлажданите части директно чрез въздух, такова охлаждане се нарича въздушно охлаждане, но ако водата служи като топлопредавател, тогава охлаждането се нарича водно охлаждане.
Схема на системите за водно охлаждане:
а - с термосифонна циркулация на водата; b - с принудителна циркулация на водата; 1 - радиатор; 2 - вентилатор; 3 - горен резервоар; 4 - тръба; 5 - водна риза на главата; 6 - блок водна риза; 7 - тръба; 8 - долен резервоар; 9—термостат; 10 - водоразпределителен канал; 11 - помпа; 12—байпасна тръба
При двигатели с водно охлаждане частите, които се нагряват най-много по време на работа, са затворени във водни ризи 5 и 6 (фиг. по-горе) на главата и блока. Загрятата вода от водната риза през тръба 4 постъпва в радиатора 1. Преминавайки през радиаторните тръби, между коитовентилатор 2 засмуква въздух, той се охлажда и отново влиза в кожуха през тръба 7.
Водата охлажда частите на двигателя на трактора по-добре от въздуха, така че двигателите с водно охлаждане са по-често срещани от тези с въздушно охлаждане. Въпреки това, размерите и теглото на двигателя с водно охлаждане са по-големи и по-трудни за поддръжка. Ако такъв двигател не е изолиран през зимата, той се преохлажда и при спиране има опасност от замръзване на водата.
Циркулацията на водата в системата може да бъде термосифонна или принудителна. При термосифонна циркулация (фиг. а) водата, загрята във водната риза 6 на блока, се измества нагоре от по-плътна студена вода, идваща от долния резервоар 8 на радиатора.
Системата с термосифонна циркулация е проста, но поради ниската скорост на движение на водата има голям капацитет и неравномерно охлажда частите. Следователно в момента се използва само за охлаждане на стартиращи двигатели, чието устройство трябва да бъде възможно най-просто.
По-съвършена система за охлаждане с принудителна циркулация на водата (фиг. b), създадена от помпа 11. Поради високата скорост на движение, разликата в температурите на водата на входа на двигателя и на изхода от него е 4-8 ° C.
За да се охладят по-равномерно всички части, водата, постъпваща във водната риза на съвременните двигатели, първо се впръсква в специален водоразпределителен канал 10, от който тече към най-нагретите части, а след това към останалите.
Охладителната система може да бъде отворена (радиаторът е постоянно свързан с атмосферата) или затворена (радиаторът е свързан с атмосферата само когато налягането в него се повишава или намалява). Например двигателят SMD-14, който е монтиран на трактора T-74, има отворена охладителна система, а същият двигател SMD-14, монтиран на трактора DT-75, имазатворена охладителна система.
Охладителната система на двигателя SMD-14 е типична за дизелови двигатели, оборудвани със стартови двигатели.
Схемата на системата за охлаждане на двигателя SMD-14:
1 - решетка; 2 — облицовка на радиатора; 3 - сърцевина на радиатора; 4—маслоохладител; 5 - платнена завеса; 6 - горен резервоар на радиатора; 7—корк; 8 - тръба за пара; 9 - шийка; 10, 16, 19 и 30 - дюзи; 11, 18 и 27 - свързващи маркучи; 12 - сензор за термометър; 13 - показалец термометър; 14 - дренажна тръба; 15 - свързващ маркуч; 17 - стартов двигател; 20— дренажна тръба; 21 и 22 - свързващи отвори; 23 - блок водна риза; 24 - водоразпределителен канал; 25 - водна риза на главата на цилиндъра; 26 - водна помпа; 28 - вентилатор; 29 - задвижващ ремък на вентилатора; 31 - корпус на вентилатора; 32 - долен резервоар на радиатора; 33 - щепсел за източване
Водната риза 23 (фиг. по-горе) на блока е свързана с водната риза 25 на главата на цилиндъра, а също и през отворите 22 - към водоразпределителния канал 24, отлят в лявата страна на блока. Отпред този канал е свързан към водната помпа 26, която е свързана към долния резервоар 32 на радиатора чрез тръба 30. Горният резервоар 6 на радиатора през тръбата 10 и дренажната тръба 14 е свързан към водната риза на главата на цилиндъра.
Водната риза на стартовия двигател 17 е свързана с тръба 19 отдолу към водоразпределителния канал 24, а отгоре с тръба 16 с дренажна тръба 14. Водата се оттича от системата през тръба 20, прикрепена към блока, и през отвор в долния резервоар, затворен с тапа 33.
По време на загряването на пусковия двигател в системата се установява термосифонна циркулация на водата. Водата, загрята в кожуха на стартовия двигател, се измества от студена вода, идваща от канал 24, итой се подава през дренажната тръба 14 и водната риза 25 на главата на блока, а от нея през свързващите отвори 21 в кожуха на блока и отново в разпределителния канал 24. В този случай главата на блока и горната част на цилиндрите се загряват, което улеснява стартирането на двигателя.
Когато дизеловият двигател работи, водната помпа 26 изсмуква вода от долния резервоар 32 на радиатора и я изпомпва през разпределителния канал 24 и отворите 22 във водните ризи 23 и 25. Тук водата охлажда цилиндрите и главата на блока и се изпуска през тръбата 14 в горния резервоар 6 на радиатора.
Термичното състояние на работещия двигател се следи с дистанционен термометър, чийто сензор 12 е завинтен в дренажната тръба, а стрелката 13 е монтирана на арматурното табло. Необходимата температура (80-95°C) се поддържа чрез покриване на сърцевината на радиатора със завеса.
Охладителната система на двигателя D-50L е затворена. Схемата му е подобна на системата за охлаждане на двигателя SMD-14, но има термостат, който ускорява загряването на двигателя след стартиране и автоматично поддържа термично състояние при различни условия.
1 - прът; 2 и 6 - странични клапани; 3 - черупка; 4 - пружинна кутия; 5 - долен капак; 7 - ремък; 8 - топка; 9 - централен клапан
Всички части на термостата (фиг. по-горе) са направени от месинг. Тънкостенната пружинна кутия 4, която е цилиндрична акордеон, е свързана с корпуса 3 през долния капак 5 и лентите 7, щамповани едновременно с корпуса 3. Кух прът U е запоен към горния капак на пружинната кутия, централен клапан 9 се завинтва върху резбования му край. След това дупката в прътазаглушете топката 8 и спойка, така че кутията да остане в компресирано състояние.
Когато температурата на водата се повиши, течността в пружинната кутия 4 се изпарява, налягането в нея се увеличава, кутията се разтяга и централния клапан 9 се отваря. В същото време страничният клапан 6 затваря прозорците в корпуса.
Схеми на системата за охлаждане на двигателя D-50L (a) и настройките на термостата (b):
1 - щори; 2 - маслен охладител; 3 - сърцевината на водния радиатор; 4 - водна помпа; 5 - вентилатор; 6 - корпус на вентилатора; 7 - контролна лента за щори; 8 - горен резервоар на радиатора; 9 - капачка за пълнене; 10 - рефлектор на гърлото на пълнителя; 11 - тръба за пара; 12 - сензор за термометър; 13 - корпус на термостата; 14, 17 и 25 - маркучи; 15 - термометър; 16 - термостат; 18 - тръба за отстраняване на нагрята вода от стартовия двигател; 19 и 23 - свързващи отвори; 20 - водна риза на главата на цилиндъра; 21 - водоразпределителен канал; 22 - разклонителна тръба за подаване на студена вода към стартовия двигател; 24 - водна риза на цилиндровия блок; 26 - смукателна тръба; 27 - задвижващ ремък на вентилатора; 28 - долен резервоар на радиатора; 29 - месингова чаша; 30 - изпускателен клапан
Термостатът е монтиран в разглобяем корпус 13 (вижте фигурата по-горе), така че яката на долния ръб на корпуса да е захваната между горната и долната половина на корпуса. Горната шийка на корпуса на термостата е плътно вкарана в отвора на джъмпера, разделящ кухините А и В на корпуса на термостата. Тези кухини са свързани съответно: A - с горния резервоар 8 на радиатора, B - със смукателната кухина на водната помпа 4 през маркуча 17 и C - с водната риза 20 на главата на цилиндъра на дизеловия двигател и с водната риза на главата на цилиндъра на стартовия двигател през тръбата 18.
При загряванепусков двигател, в системата се установява термосифонна циркулация. Водата, загрята във водната риза на пусковия двигател, се издига и през тръба 18 и канал G на корпуса на термостата навлиза в неговата кухина С, откъдето през водната риза на главата на цилиндъра на дизеловия двигател и тръбата 22 отново се връща във водната риза на пусковия двигател.
По време на работа на дизеловия двигател, както и по време на превъртането му от стартовия двигател, в системата възниква принудителна циркулация на водата. Водната помпа 4 изпомпва вода през водоразпределителния канал 21 и отворите 23 във водната риза 24 на блока за охлаждане на цилиндрите. Освен това водата през отвори 19 преминава във водната риза 20 на главата на цилиндъра, охлажда горивните камери, смукателните и изпускателните клапани, както и месинговите чаши 29 на дюзите тук.
От главата на блока водата навлиза в кухината B на корпуса на термостата 13. По-нататъшният път на водата зависи от нейната температура. Ако температурата на водата е под 70°C, тогава гърлото на корпуса на термостата е затворено от централния клапан, а страничните прозорци са отворени. Следователно той няма да може да влезе в радиатора, но след като премине през страничните прозорци в кухина B, през канал D и гумен маркуч 17 ще влезе в смукателната кухина на водната помпа, без да се охлажда, отново ще бъде инжектиран във водната риза и двигателят бързо ще се загрее.
Когато температурата на водата надвиши 70°C, централната клапа на термостата се отваря, а прозорците на корпуса му се затварят от страничните клапи. Водата от кухина B ще започне да тече в кухина A и след това през маркуч 14 към горния резервоар 8 на радиатора. След като премине през тръбите си в долния резервоар 28, той ще се върне през гумения маркуч 25 към смукателната тръба 26 на вече охладената водна помпа.
При температура от 83 ° C централният клапан на термостата е напълно отворен и целият воден поток преминавапрез радиатора. При температури под 83 ° C страничните клапани не затварят напълно прозорците на корпуса, така че част от водата преминава към водната помпа, заобикаляйки радиатора. Това автоматично регулира термичното състояние на двигателя.
За стартиране на дизелов двигател D-50 се използва електрически стартер вместо стартов двигател. Поради това корпусът на термостата е по-опростен от термостата на двигателя D-50L.